L'apparecchiatura deve funzionare in ambienti difficili con una grande differenza di temperatura tra il giorno e la notte o in condizioni di grande differenza di temperatura prima e dopo la partenza.e le prestazioni di serraggio dei bulloni e dei fori a vite saranno significativamente influenzate a causa dell'espansione termica e della contrazione a freddoSoprattutto per lo scenario di applicazione del foro a vite a parete sottile, la differenza del coefficiente di espansione termica del materiale determina direttamente il cambiamento della forza di fissaggio.Questo documento inizierà con l'influenza della differenza di temperatura sulla forza di serraggio di bullone e perno foro, analizzare il meccanismo della differenza di espansione termica e proporre la progettazione e la selezione del materiale per adattarsi all'ambiente di differenza di temperatura.

1Il meccanismo di influenza della differenza di temperatura sui bulloni e sui fori a vite

In un ambiente con differenza di temperatura, il coefficiente di espansione termica di ciascun componente dell'apparecchiatura è diverso,e i bulloni e i fori a vite produrranno uno sforzo aggiuntivo a causa dell'incoerenza del grado di espansione o di contrazioneI meccanismi principali sono descritti come segue:

1.1 Variazione dello sforzo causata dalla differenza di espansione termica

La differenza di coefficiente di espansione termica di materiali diversi può portare allo spostamento relativo tra bulloni e fori a vite.che causa la forza di pretensione di cambiamento o allentamento.

Quando la differenza di temperatura tra il giorno e la notte è elevata, la velocità di riscaldamento o di raffreddamento dell'apparecchiatura non è costante,che può portare a una distribuzione irregolare delle sollecitazioni nel foro della vite e influenzare la stabilità della forza di fissaggio.

1.2 Concentrazione della tensione termica

Prima e dopo l'avvio dell'apparecchiatura, la tensione termica è concentrata in aree locali a causa del brusco cambiamento della differenza di temperatura,che è particolarmente sfavorevole per la forza di serraggio comune dei bulloni e dei fori a vite:

La radice del filo è l'area di concentrazione della tensione e l'espansione ad alta temperatura può causare l'espansione della microcracca del materiale.

I fori a vite a parete sottile hanno maggiori probabilità di perdere la tenuta della coordinazione del filo a causa della deformazione locale causata dalla differenza di temperatura.

2. effetto specifico della differenza di temperatura sulla forza di serraggio

2.1 Aumento o diminuzione della forza di serraggio

Quando il bullone si espande più velocemente del foro della vite, la forza di fissaggio aumenta, il che può portare al sollevamento del bullone o al rendimento locale del materiale.

Quando la velocità di contrazione del bullone è più veloce del foro della vite, la forza di fissaggio è ridotta e può verificarsi allentamento o guasto della connessione.

2.2 Effetto dell'affaticamento termico e del carico ciclico

I cicli di temperatura ripetuti possono causare fenomeni di fatica termica e influenzare la durata di servizio dei dispositivi di fissaggio:

Il ciclo termico di inizio della superficie del materiale intensifica lo sviluppo di micro crepe nella superficie di contatto del filo.

L'allentamento del bullone e i cambiamenti della forza di allentamento accompagnati da un piccolo accumulo di scivolamento possono portare all'autoallentamento del bullone.

3Suggerimenti sulla progettazione e la selezione dei materiali per l'ambiente con differenza di temperatura

3.1 Scegliere materiali adatti

In un ambiente con un materiale ad alta espansione termica con una grande differenza di temperatura,devono essere selezionati i bulloni con il coefficiente di espansione termica vicino al materiale del foro a vitePer esempio:

Combinazione di acciaio e acciaio (es. bullone in acciaio 35 CrMo e fori a vite Q235)

I bulloni in lega di titanio sono utilizzati per attrezzature leggere

Materiali resistenti ad alte e basse temperature con elevata resistenza al calore e resistenza a basse temperature, come la lega di nichel ad elevata resistenza (Inconel 718) o l'acciaio inossidabile martensitico (17-4 PH).

3.2 Ottimizzare la progettazione dei fori a vite e dei bulloni

L'angolo circolare della radice del filo è ottimizzato per aumentare il raggio circolare dell'angolo della radice del filo, ridurre la concentrazione di stress e migliorare la resistenza alla stanchezza termica.

Lo spessore della parete deve soddisfare i requisiti di stabilità strutturale nel processo di espansione termica, per evitare il fallimento del foro a vite a causa di troppo sottile.

3.3 Controllo preciso della forza di trazione

Critico per la progettazione e il controllo della tensione in ambiente con differenza di temperatura:

Utilizzare uno strumento di regolazione della coppia stabile sotto carico dinamico.

La progettazione della pretensione è ottimizzata per essere compatibile con i cambiamenti di carico causati da differenze di temperatura estreme.

Non si può ignorare l'influenza dell'ambiente di differenza di temperatura sulla forza di fissaggio dei bulloni e dei fori a vite.progettazione ottimizzata e processo di trattamento superficiale, le prestazioni e la durata dei bulloni in condizioni estreme possono essere significativamente migliorate.il rischio di guasto della connessione del bullone può essere effettivamente previsto, in modo da garantire il funzionamento stabile a lungo termine delle apparecchiature.